JP4234089B2

JP4234089B2 - エンタテインメント装置、オブジェクト表示装置、オブジェクト表示方法、プログラム、およびキャラクタ表示方法

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Publication number: JP4234089B2
Application number: JP2004332081A
Authority: JP
Inventors: 啓治郎高橋
Original assignee: Sony Computer Entertainment Inc
Current assignee: Sony Interactive Entertainment Inc
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2004-11-16
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2024-11-16
Also published as: US7333108B2; US20060103646A1; JP2006146338A

Description

本発明は、３次元画像におけるオブジェクト表示技術に関する。

従来、ワールド座標系に配置されたオブジェクトを、ワールド座標系内の視点の座標を原点とし、かつ視線の方向をｚ軸とする視点座標系に変換し、視点座標系内のオブジェクトを、視点座標系の原点を基準として、視点座標系内のｚ軸と垂直な平面であるスクリーン座標系に投射することにより、ワールド座標系に配置されたオブジェクトを、スクリーン座標系に透視変換する技術が知られている。

当該従来技術において、それぞれのオブジェクトは、それぞれのオブジェクトに３次元座標で定義される固有のローカル座標系において定義された複数の頂点座標を有する。それぞれのオブジェクトに対応するローカル座標系の原点が、それぞれのオブジェクトが配置されるべきワールド座標系の座標に配置されることにより、それぞれのオブジェクトのローカル座標系において定義された各頂点座標がワールド座標系に対応付けられ、それぞれのオブジェクトがワールド座標系内に配置される。

そして、ワールド座標系でのそれぞれのオブジェクトの各頂点座標が、視点座標系にそれぞれ変換されることにより、それぞれのオブジェクトがワールド座標系から視点座標系へ変換される。さらに、視点座標系内のそれぞれのオブジェクトの各頂点座標が、視点座標系の原点を基準としてスクリーン座標系に投射されることにより、視点座標系のそれぞれのオブジェクトがスクリーン座標系に透視変換される。

このように、視点座標系内のそれぞれのオブジェクトが、視点座標系の原点を基準としてスクリーン座標系に透視変換されるので、視点の座標からの距離が長いオブジェクトは、スクリーン座標系に小さく投射され、視点の座標からの距離が短いオブジェクトは、スクリーン座標系に大きく投射される。これにより、ワールド座標系内の視点の座標からワールド座標系内のそれぞれのオブジェクトを見た場合の見え方を、現実世界に合うように忠実に再現することができる。

しかし、ワールド座標系内で視点の座標からある程度離れた座標に位置するオブジェクトをスクリーン座標系に表示する場合、スクリーン座標系に投射されるオブジェクトが小さくなり、スクリーン座標系の一部をディスプレイ等に表示する場合、ディスプレイに表示されたオブジェクトを見た閲覧者は、どのようなオブジェクトであるか判別することが困難になる場合があった。また、オブジェクトが複数存在する場合には、それぞれのオブジェクトを区別することが困難になる場合があった。特に、遠くの標的を狙い打つようなゲームを動作させるゲーム機においては、視点の座標からある程度離れた標的を見分けることが困難になり、ゲームの自由度が制限される場合があった。

また、透視変換後にディスプレイ等に表示されるオブジェクトが小さすぎて識別困難になる場合であっても、視点座標系内のそれぞれのオブジェクトの各頂点座標を、スクリーン座標系に透視変換していたので、複数のオブジェクトを表示する場合には表示装置の負荷が高くなる場合があった。

そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるエンタテインメント装置、オブジェクト表示装置、オブジェクト表示方法、プログラム、およびキャラクタ表示方法を提供することを目的とする。例えば、ワールド座標系に配置するオブジェクトの大きさを変化させることにより、オブジェクトを適切な大きさでディスプレイに表示させるようにする。

上記課題を解決するために、本発明のオブジェクト表示装置は、ワールド座標系における視点の座標からオブジェクトまでの距離、あるいは視点の座標からオブジェクトまでの視線方向についての距離に応じて、ワールド座標系内に配置するオブジェクトの大きさを決定する。

例えば、ワールド座標系に配置され、３次元座標で定義される固有の大きさを持つオブジェクトを、ワールド座標系で定められた視点の座標を原点とし、かつ当該視点の座標からの視線方向をｚ軸とする視点座標系に変換し、変換したオブジェクトを、視点座標系の原点を基準として、視点座標系のｚ軸に垂直な平面であるスクリーン座標系に透視変換し、オブジェクトが透視変換されたスクリーン座標系の一部を、ディスプレイに表示させるオブジェクト表示装置であって、ワールド座標系において、視点の座標からオブジェクトまでの距離、あるいは視点の座標からオブジェクトまでの視線方向についての距離である視点距離を算出する奥行き算出部と、奥行き算出部が算出した視点距離に基づいて、予め定められた規則を用いて、オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を算出する倍率算出部と、倍率算出部が算出した倍率をオブジェクトの固有の大きさに乗ずることにより、オブジェクトの大きさを算出し、算出した大きさのオブジェクトを、ワールド座標系に配置するオブジェクト配置部と、オブジェクト配置部がワールド座標系に配置したオブジェクトを視点座標系に変換するビュー変換部と、ビュー変換部が変換したオブジェクトを、視点座標系の原点を基準として、スクリーン座標系に透視変換する透視変換部と、透視変換部によってオブジェクトが透視変換されたスクリーン座標系の一部をディスプレイに表示させる表示制御部とを備えることを特徴とするオブジェクト表示装置を提供する。

本発明によれば、視点の座標からオブジェクトまでの距離、あるいは視点の座標からオブジェクトまでの視線方向についての距離に応じてオブジェクトの大きさを変化させた上で透視変換を行うので、視点の座標からオブジェクトまでの距離、あるいは視点の座標からオブジェクトまでの視線方向についての距離が長くなるに従ってオブジェクトの大きさを大きくすれば、遠近法に関わらず、視点の座標からのオブジェクトの見え方を制御することができるので、オブジェクトの表現力を増大させることができる。

以下、本発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るエンタテインメントシステム１０のシステム構成を示す。エンタテインメントシステム１０は、ディスプレイ１２、操作装置（コントローラ）１４、およびエンタテインメント装置２０を備える。ディスプレイ１２は、エンタテインメント装置２０が生成したゲームの画像を表示する。また、ディスプレイ１２は、音声出力部を有しており、エンタテインメント装置２０が生成した当該ゲームに付随する音声や、音楽、効果音等の音を再生する。操作装置１４は、ユーザからの操作を電気信号に変換してエンタテインメント装置２０へ送ることにより、エンタテインメント装置２０をユーザに制御させる。

エンタテインメント装置２０は、内部のプログラムに従ってゲームの画像をディスプレイ１２に表示させると共に、当該ゲーム画像に付随する音声や、音楽、効果音等の音をディスプレイ１２の音声出力部に再生させる。エンタテインメント装置２０は、ゲーム以外にＣＤ等の記録媒体に記録された音声や、音楽、効果音等の音を再生する機能や、ＤＶＤ等の記録媒体に記録された当該音を含む動画像を再生する機能も有していてもよい。

図２は、エンタテインメント装置２０の機能構成の一例を示すブロック図である。エンタテインメント装置２０は、シナリオ格納部２００、オブジェクト制御部２０２、モデルデータ格納部２０４、モデル変換部２０６、倍率算出部２０８、奥行き算出部２１０、ビュー算出部２１２、ビュー変換部２１４、透視変換部２１６、および画像出力部２１８を備える。シナリオ格納部２００は、ゲームのシナリオを格納する。モデルデータ格納部２０４は、ゲームに表示する複数のオブジェクトのそれぞれのモデルデータやそれぞれのオブジェクトの固有の動作を示す情報を、それぞれのオブジェクトを識別するオブジェクトＩＤに対応付けて格納する。ここで、オブジェクトのモデルデータとは、それぞれのオブジェクトに固有のローカル座標系において定義された複数の頂点座標である。

オブジェクト制御部２０２は、操作装置１４を介してユーザから操作入力を受け付け、シナリオ格納部２００に格納されたゲームのシナリオに従って、それぞれのオブジェクトのワールド座標系における位置情報であるオブジェクトの座標を生成する。ビュー算出部２１２は、ユーザの操作入力を操作装置１４から受け付け、シナリオ格納部２００に格納されたシナリオに基づいてオブジェクト制御部２０２が制御した各オブジェクトの座標に従って、ワールド座標系内の視点の座標および当該視点の座標における視線の方向を算出する。

奥行き算出部２１０は、オブジェクト制御部２０２からそれぞれのオブジェクトのワールド座標系内のオブジェクトの座標を、対応するオブジェクトのオブジェクトＩＤと共に受け取り、ビュー算出部２１２からワールド座標系内の視点の座標および視線の方向を受け取る。そして、奥行き算出部２１０は、視点の座標からそれぞれのオブジェクトの座標までの視線の方向についての距離である視点距離をそれぞれ算出する。ここで、視線の方向についての距離とは、オブジェクトの座標を含む平面であり、かつ視線の方向を含む直線と垂直な平面が、視線方向を含む直線と交わる点の座標から視点の座標までの距離である。また、オブジェクトの座標とは、例えば、オブジェクトに固有のローカル座標系の原点である。なお、他の例として、奥行き算出部２１０は、視点の座標からそれぞれのオブジェクトの座標まで距離を、視点距離としてそれぞれ算出してもよい。

モデルデータ格納部２０４は、奥行き算出部２１０による視点距離の算出処理を行うか否かを示す情報および倍率算出部２０８が対応するオブジェクトに対して倍率を算出する際に用いる倍率算出規則を、オブジェクトＩＤに対応付けて予め格納している。奥行き算出部２１０は、それぞれのオブジェクトの位置情報をオブジェクトＩＤと共にオブジェクト制御部２０２から受け取り、モデルデータ格納部２０４を参照して、視点距離の算出処理を行う旨が対応付けられているオブジェクトに対してのみ、視点距離をそれぞれ算出する。そして、モデルデータ格納部２０４は、算出した視点距離を、当該視点距離に対応するオブジェクトのオブジェクトＩＤと共に倍率算出部２０８へ送る。

倍率算出部２０８は、奥行き算出部２１０が算出したそれぞれのオブジェクトの視点距離およびモデルデータ格納部２０４に格納された倍率算出規則に基づいて、それぞれのオブジェクトに予め与えられており、３次元座標で定義される固有の大きさに対する倍率をそれぞれ算出する。そして、倍率算出部２０８は、算出した倍率を、当該倍率に対応するオブジェクトのオブジェクトＩＤと共にモデル変換部２０６へ送る。

モデル変換部２０６は、倍率算出部２０８が算出したそれぞれのオブジェクトの倍率を対応するオブジェクトのオブジェクトＩＤと共に受け取り、モデルデータ格納部２０４を参照して、対応するオブジェクトＩＤのモデルデータに、受け取った倍率を乗ずることにより、それぞれのオブジェクトの新たな大きさを算出し、算出した新たな大きさのオブジェクトを、オブジェクト制御部２０２が算出したそれぞれのオブジェクトの位置情報に基づいてワールド座標系に配置する。ここで、特定のオブジェクトに対する倍率として、例えば２倍を示す情報を受け取った場合、モデル変換部２０６は、モデルデータ格納部２０４にモデルデータとして格納されている、固有のローカル座標における各頂点座標の値を２倍にする。上記の場合、簡単のために例えば、モデルデータ格納部２０４が特定のオブジェクトの各頂点座標として、（０，０，０）、（ｘ_１，ｙ_１，ｚ_１）、（ｘ_２，ｙ_２，ｚ_２）、（ｘ_３，ｙ_３，ｚ_３）等を格納しているとすれば、モデル変換部２０６は、（０，０，０）、（２ｘ_１，２ｙ_１，２ｚ_１）、（２ｘ_２，２ｙ_２，２ｚ_２）、（２ｘ_３，２ｙ_３，２ｚ_３）等の各頂点座標を有するオブジェクトをワールド座標系内に配置する。

なお、モデル変換部２０６は、倍率算出部２０８から受け取ったオブジェクトＩＤに対応するオブジェクト以外のオブジェクトに関しては、モデルデータ格納部２０４に格納されたモデルデータをそのままワールド座標系内に配置する。これにより、倍率を変更する必要のないオブジェクトに対する視点距離および倍率の算出処理をバイパスすることができるので、エンタテインメント装置２０の処理負荷を低減することができる。また、他の例として、奥行き算出部２１０は、オブジェクト制御部２０２から位置情報を受け取ったオブジェクトの全ての視点距離をそれぞれ算出し、算出した視点距離に基づいて、全てのオブジェクトについての倍率を倍率算出部２０８に算出させてもよい。

なお、本例において、モデル変換部２０６は、オブジェクトの倍率として０を倍率算出部２０８から受け取った場合、対応するオブジェクトをワールド座標系内に配置しない。また、他の例として、モデル変換部２０６は、倍率算出部２０８から受け取ったオブジェクトの倍率が所定値以下の場合に、対応するオブジェクトをワールド座標系内に配置しないとしてもよい。

ビュー変換部２１４は、モデル変換部２０６がワールド座標系内に配置したそれぞれのオブジェクトを、ビュー算出部２１２が算出したワールド座標系内の視点の座標を原点とし、かつ当該視点の座標からの視線の方向をｚ軸とする視点座標系に変換する。透視変換部２１６は、ビュー変換部２１４が変換した視点座標系内のオブジェクトの各頂点座標を、視点座標系の原点を基準として、視点座標系内のｚ軸と垂直な平面であるスクリーン座標系に透視変換する。画像出力部２１８は、スクリーン座標系に透視変換された２次元画像の一部をディスプレイ１２に表示させる。

図３は、モデルデータ格納部２０４に格納されるデータの構造の一例を示す。モデルデータ格納部２０４は、属性２００２、属性２０４２および頂点座標２０４４を、それぞれのオブジェクトを識別するオブジェクトＩＤ２０４０に対応付けて格納する。属性２０４２は、対応するオブジェクトに対して倍率算出部２０８によって適用される倍率算出規則を格納する。本例では、シナリオ格納部２００４２としてＮＵＬＬデータが格納されている場合、奥行き算出部２１０は、対応するオブジェクトに対して視点距離の算出処理を適用しない。頂点座標２０４４は、対応するキャラクタに固有のローカル座標系で予め定義されている各頂点座標であるモデルデータを格納する。

モデルデータ格納部２０４を参照することにより、奥行き算出部２１０は、オブジェクト制御部２０２から位置情報と共に受け取ったオブジェクトＩＤに対応するオブジェクトについて、視点距離を算出すべきか否かを判定することができる。これにより、オブジェクトの大きさを、頂点座標２０４４で定義された大きさから変更しないオブジェクトとの関係が強いオブジェクトに対して、倍率算出部２０８による当該オブジェクトの大きさの変更を禁止することができる。そのため、例えば、頂点座標２０４４で定義されたオブジェクトの大きさが視点距離に応じて変更されることによって、木に登っているオブジェクトが登っている木よりも大きくなってしまう等の表示上の違和感を減少させることができる。

図４は、倍率算出部２０８が視点距離から倍率を求める場合に用いる関数３０の一例を示す。関数３０は、例えば下記の数学式１に示す性質を有する。ここで、ｘは視点の座標からオブジェクトの座標までの視線方向についての距離である視点距離を示し、ｆ（ｘ）は視点距離ｘにおけるモデルデータの倍率を示す。Ｓはモデルデータの倍率の最大値を示す定数である。Ｎ_０、Ｎ_１、Ｆ_０、およびＦ_１のそれぞれは、特定の視点距離を示し、０＜Ｎ_０＜Ｎ_１＜Ｆ_０＜Ｆ_１の関係を有する。

関数３０は、視点距離が０より大きくＮ_０以下の領域３２の間は、オブジェクトのモデルデータに対する倍率を１とし、視点距離がＮ_０より大きくＮ_１以下の領域３４の間は、モデルデータの倍率を１からＳまで視点距離が増加するに従って増大させ、視点距離がＮ_１より大きくＦ_０以下の領域３６の間は、視点距離に関わらずＮ_１におけるモデルデータの倍率はＳのままとし、視点距離がＦ_０からＦ_１の領域３８の間は、モデルデータの倍率をＳから０まで視点距離が増加するに従って減少させ、視点距離がＦ_１以上の範囲においては、モデルデータの倍率を０とする。

このように、倍率算出部２０８は、視点距離がＮ_０からＮ_１の領域３４の範囲においては、視点距離が増加するに従ってモデルデータの倍率を１よりも大きくするので、モデル変換部２０６は、視点距離がＮ_０からＮ_１の範囲にあるオブジェクトを、ワールド座標系に配置されたモデルデータを視点座標系に変換し、変換したモデルデータを透視変換することによりスクリーン座標系に表示される大きさよりも大きく表示させることができる。ここで、例えば、逃げ回るターゲットキャラクタを狙い打つようなゲームにおいは、視点位置からある程度離れた距離にあるターゲットキャラクタを、他のオブジェクトと識別し易いかたちで画面に表示する必要があるが、通常の透視変換を行った場合、離れた位置にあるターゲットキャラクタが見えにくくなる場合があった。しかし、本例においては、ある程度離れたオブジェクトの大きさを視点距離に従ってモデルデータよりも大きくすることができるので、視点位置から離れた位置にあるターゲットキャラクタをより見やすく表示することができる。

また、倍率算出部２０８は、視点距離がＦ_１以上の範囲においては、視点距離に関わらずモデルデータの倍率を０にする。ここで、従来の画像表示装置では、視点距離に応じて対応するオブジェクトを透視変換し、透視変換後のオブジェクトの画像上の大きさが予め定められた大きさ以下の場合には、当該オブジェクトを画面に表示しない処理を行うことにより、小さすぎて識別が困難なオブジェクトを画面に表示することにより、画像全体が見にくくなることを防止していた。しかし、このような画像表示装置では、透視変換後のオブジェクトの大きさが所定の大きさ以下の場合、そのオブジェクトに対して行った透視変換の処理が無駄になる場合があり、画像表示装置の処理負荷が高くなる場合があった。本例に示すエンタテインメント装置２０では、視点距離がＦ_１以上のオブジェクトのモデルデータに対する倍率を０とすることにより、透視変換が行われる前にオブジェクトをワールド座標系内に配置するか否かを判定することができる。そのため、結果として表示されないオブジェクトを無駄に透視変換することを防止することができ、エンタテインメント装置２０の処理負荷を軽減させることができる。

なお、倍率算出部２０８は、視点距離がＦ_０からＦ_１まで領域３８の範囲においては、視点距離が増加するに従ってモデルデータの倍率を小さくする。これにより、上記した従来の画像表示装置のように、透視変換後のオブジェクトの画像上の大きさが予め定められた大きさ以下のときに当該オブジェクトを画面に表示しない処理を行う場合であっても、視点距離が増加するに従ってモデルデータの倍率を小さくすることにより、画面上に表示すべきオブジェクトの数を従来よりも早めに減少させることができる。従って、エンタテインメント装置２０処理負荷を軽減することができる。

また、遠くのターゲットキャラクタを狙い打つようなゲームに本発明を適用する場合には、モデル変換部２０６は、ターゲットキャラクタに対応するオブジェクトを、モデルデータで定義される大きさから変更した場合には、モデルデータで定義される大きさだけでなく、それぞれのオブジェクト毎に定義されており、オブジェクトどうしが接触しているか否かを判定するためのコリジョンモデルの大きさも変更することが好ましい。ここで、コリジョンモデルとは、対応するオブジェクトが定義されているローカル座標系内に定義された頂点座標を有し、オブジェクトよりも少ない数のポリゴンに囲まれた空間である。コリジョンモデルは、ローカル座標系において、オブジェクトのモデルデータが有する複数の頂点座標で囲まれる空間の少なくとも一部を含むように構成される。オブジェクトの接触を、オブジェクトよりも簡易な形状を有するコリジョンモデルどうし、あるいは一方のオブジェクトに対して予め定められた代表点の座標と他方のオブジェクトのコリジョンモデルとがワールド座標系上で接触または重なり合っているか否かによって判定することにより、ワールド座標系内に配置されたオブジェクトどうしの接触または重なりをより迅速に判定することができる。

コリジョンモデルは、例えばモデルデータ格納部２０４に、それぞれのオブジェクトＩＤに対応付けて予め格納されてよい。モデル変換部２０６は、倍率算出部２０８から受け取った倍率を、オブジェクトのモデルデータに適用すると共に、対応するコリジョンモデルに対しても適用する。また、他の例として、モデルデータ格納部２０４は、それぞれのコリジョンモデル毎に、倍率の算出規則を格納し、倍率算出部２０８は、オブジェクトに適用する倍率算出規則とは異なる倍率算出規則をコリジョンモデルに適用してもよい。

また、関数３０におけるＦ_１の位置は、画像出力部２１８がディスプレイ１２に表示するオブジェクトの数に応じて決められることが好ましい。例えば、オブジェクト制御部２０２が、ディスプレイ１２に一度に表示させるオブジェクト数を計数する機能を有し、オブジェクトの位置情報と共に、当該オブジェクト数を倍率算出部２０８に通知する。倍率算出部２０８は、オブジェクト制御部２０２から受け取ったオブジェクト数に基づいて、当該オブジェクト数が多くなるほど関数３０におけるＦ_１の位置を視点位置に近づける。これにより、ディスプレイ１２に表示させるオブジェクトの数を減少させることができ、エンタテインメント装置２０の処理負荷が高くなるのを防止することができる。さらに、関数３０におけるＦ_０の位置も、画像出力部２１８がディスプレイ１２に表示するオブジェクトの数に応じて決められてよい。

また、本例において、領域３４および領域３８の範囲の関数３０は、直線で示しているが、所定の条件に基づいた曲線であってもよい。また、本例の関数３０は、視点距離がＦ０からＦ１の領域３８の間は、オブジェクトの倍率をＳから０まで減少させるが、他の例として、関数３０は、Ｎ１より大きい範囲では、視点距離に関わらずＮ１におけるオブジェクトの倍率Ｓのままとしてもよい。また、本例の関数３０は、視点距離がＮ０より大きくＮ１以下の領域３４の間は、オブジェクトの倍率を１からＳまで増大させるが、他の例として、関数３０は、Ｎ０より大きく、図示しないＦ３までの範囲では、オブジェクトの倍率を１から０まで減少させ、視点距離がＦ３以上の範囲においてはオブジェクトの倍率を０としてもよい。

図５は、視点距離が０からＮ_１の領域３２の範囲におけるキャラクタ４２の大きさの一例を説明するための概念図である。図５の（ａ）は、モデル変換部２０６がワールド座標系に配置したオブジェクトである家４０およびキャラクタ４２を示す。図５（ｂ）は、ディスプレイ１２に表示された表示画像４６を示す。本例において、モデルデータ格納部２０４は、家４０に対応するオブジェクトのオブジェクトＩＤには、ＮＵＬＬデータが対応付けられ、キャラクタ４２に対応するオブジェクトのオブジェクトＩＤには、所定の倍率算出規則が対応付けられている。

倍率算出部２０８は、視点距離が０からＮ_１の領域３２の範囲において、キャラクタ４２に対応するオブジェクトの倍率を１と算出するので、モデル変換部２０６は、家４０およびキャラクタ４２に対応するオブジェクトのモデルデータを、ワールド座標系にそれぞれ配置する（図５（ａ）参照）。そして、ワールド座標系に配置された家４０およびキャラクタ４２を含む複数のオブジェクトは、ビュー変換部２１４によって視点座標系に変換され、透視変換部２１６によってスクリーン座標系に透視変換され、画像出力部２１８によって表示画像４６としてディスプレイ１２に表示される（図５（ｂ）参照）。

図６は、視点距離がＮ_０からＮ_１の領域３４の範囲におけるキャラクタ４２の大きさの一例を説明するための概念図である。図６の（ａ）は、モデル変換部２０６がワールド座標系に配置したオブジェクトである家４０およびキャラクタ４２を示す。図６（ｂ）は、ディスプレイ１２に表示された表示画像４６を示す。倍率算出部２０８は、視点距離がＮ_０からＮ_１の領域３４の範囲において、キャラクタ４２に対応するオブジェクトのモデルデータの倍率を１からＳまでの間で視点距離の増加に従って増大させるので、モデル変換部２０６は、キャラクタ４２に対応するオブジェクトのモデルデータに１以上の倍率を乗ずることにより、オブジェクトの新たな大きさを算出し、算出した大きさのオブジェクトをワールド座標系内に配置する（図６（ａ）参照）。このような処理により、図６（ａ）に示したキャラクタ４２の大きさは、図５（ａ）に示したキャラクタ４２の大きさよりも大きくなっている。

そして、ワールド座標系に配置された家４０およびキャラクタ４２を含む複数のオブジェクトは、ビュー変換部２１４によって視点座標系に変換され、透視変換部２１６によってスクリーン座標系に透視変換され、画像出力部２１８によって表示画像４６としてディスプレイ１２に表示される（図６（ｂ）参照）。これにより、視点位置から遠くに位置するキャラクタ４２をより認識し易くすることができる。

図７は、視点距離がＦ_１以上の場合の表示画像４６の一例を説明するための概念図である。図７の（ａ）は、モデル変換部２０６がワールド座標系に配置したオブジェクトである家４０を示す。図７（ｂ）は、ディスプレイ１２に表示された表示画像４６を示す。倍率算出部２０８は、視点距離がＦ_１以上の範囲において、キャラクタ４２に対応するオブジェクトのモデルデータの倍率を０と算出するので、モデル変換部２０６は、キャラクタ４２に対応するオブジェクトをワールド座標系内に配置しない（図７（ａ）参照）。家４０に対応するオブジェクトのモデルデータは、モデル変換部２０６によってワールド座標系内に配置される（図７（ａ）参照）。

そして、ワールド座標系に配置された家４０を含む複数のオブジェクトは、ビュー変換部２１４によって視点座標系に変換され、透視変換部２１６によってスクリーン座標系に透視変換され、画像出力部２１８によって表示画像４６としてディスプレイ１２に表示される（図７（ｂ）参照）。これにより、視点位置からＦ_１以上離れた距離に位置するキャラクタ４２に対応するオブジェクトの透視変換を防止することができ、エンタテインメント装置２０の処理負荷を軽減させることができる。

図８は、エンタテインメント装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。例えば電源投入等の所定のタイミングで、本フローチャートに示すエンタテインメント装置２０の動作が開始する。まず、オブジェクト制御部２０２は、操作装置１４を介してプレイヤから操作入力を受け付けたか否かを判定する（Ｓ１００）。プレイヤから操作入力を受け付けた場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、オブジェクト制御部２０２は、シナリオ格納部２００に格納されたゲームのシナリオおよび操作装置１４から受け付けた操作入力に応じて、プレイヤキャラクタに対応するオブジェクトの位置を算出する（Ｓ１０４）。そして、オブジェクト制御部２０２は、シナリオ格納部２００に格納されたゲームのシナリオおよびプレイヤキャラクタに対応するオブジェクトの位置に応じて、他のキャラクタに対応するオブジェクトの位置を算出する（Ｓ１０６）。次に、ビュー算出部２１２は、操作装置１４からの操作入力およびオブジェクト制御部２０２が算出した各オブジェクトの位置に応じて、ワールド座標系におけるプレイヤの視点の座標および当該視点の座標からの視線の方向を算出する（Ｓ１０８）。

ステップ１００において、プレイヤから操作入力を受け付けていない場合（Ｓ１００：Ｎｏ）、オブジェクト制御部２０２は、シナリオ格納部２００に格納されたゲームのシナリオに従って、プレイヤキャラクタおよび他のキャラクタに対応するオブジェクトの位置を算出し（Ｓ１０２）、ビュー算出部２１２は、ステップ１０８に示した処理を行う。

次に、奥行き算出部２１０は、シナリオ格納部２００に格納されたシナリオに従って制御された各オブジェクトの位置に基づいて、ビュー算出部２１２が算出したプレイヤの視点の座標および視線の方向から、ワールド座標系におけるそれぞれのオブジェクトの座標までの視点距離を算出する（Ｓ１１０）。そして、倍率算出部２０８は、奥行き算出部２１０が算出したそれぞれのオブジェクトの視点距離に応じて、図４で説明した関数３０に基づいて、モデルデータ格納部２０４に格納されているそれぞれのオブジェクトのモデルデータに対する倍率を算出する（Ｓ１１２）。

次に、モデル変換部２０６は、倍率算出部２０８が算出したそれぞれのオブジェクトの倍率を受け取り、モデルデータ格納部２０４を参照して、対応するオブジェクトのモデルデータに、受け取った倍率を乗ずることにより、それぞれのオブジェクトの新たな大きさを算出し、算出した新たな大きさのオブジェクトを、オブジェクト制御部２０２が算出したそれぞれのオブジェクトの位置情報に基づいてワールド座標系内に配置する。（Ｓ１１４）。そして、ビュー変換部２１４は、モデル変換部２０６がワールド座標系内に配置したそれぞれのオブジェクトを、ビュー算出部２１２が算出したワールド座標系内の視点の座標を原点とし、かつ当該視点の座標からの視線の方向をｚ軸とする視点座標系に変換する（Ｓ１１６）。次に、透視変換部２１６は、ビュー変換部２１４が変換した視点座標系内のオブジェクトの各頂点座標を、視点座標系内のスクリーン座標系に透視変換する。そして、画像出力部２１８は、スクリーン座標系に透視変換された２次元画像の一部をディスプレイ１２に表示させ（Ｓ１１８）、再びステップ１００に示した処理を行う。

図９は、エンタテインメント装置２０のハードウェア構成の一例を示す図である。本図に示すように、エンタテインメント装置２０は、それぞれ固有の機能を有する複数の半導体デバイスが接続されたメインバスＢ１とサブバスＢ２の２本のバスを有している。これらのバスＢ１、Ｂ２は、バスインターフェイス５０６を介して互いに接続されまたは切り離されるようになっている。

メインバスＢ１には、主たる半導体デバイスであるメインＣＰＵ５０８と、ＲＡＭで構成されるメインメモリ５０４と、メインＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）５００と、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）デコーダ（ＭＤＥＣ）５０２と、描画用メモリとなるフレームメモリ５１１を内蔵する描画処理装置（Graphic Processing Unit：ＧＰＵ）５１０が接続される。ＧＰＵ５１０には、フレームメモリ５１１に描画されたデータをディスプレイ１２で表示できるようにするためのビデオ信号を生成するＣＲＴＣ（CRT Controller）５１２が接続される。画像出力部２１８の機能は、例えばＣＲＴＣ５１２によって実現される。

メインＣＰＵ５０８は、エンタテインメント装置２０の起動時にサブバスＢ２上のＲＯＭ５２０から、バスインターフェイス５０６を介して起動プログラムを読み込み、その起動プログラムを実行してオペレーティングシステムを動作させる。また、メインＣＰＵ５０８は、メディアドライブ５２２を制御するとともに、このメディアドライブ５２２に装着された記録メディア５２４からアプリケーションプログラムや、シナリオデータおよびモデルデータ等のデータを読み出し、これをメインメモリ５０４に記憶させる。ここで、アプリケーションプログラムは、エンタテインメント装置２０を、シナリオ格納部２００、オブジェクト制御部２０２、モデルデータ格納部２０４、モデル変換部２０６、倍率算出部２０８、奥行き算出部２１０、ビュー算出部２１２、ビュー変換部２１４、透視変換部２１６、および画像出力部２１８として機能させる。

さらに、メインＣＰＵ５０８は、記録メディア５２４から読み出した各種データ、例えば複数の基本図形（ポリゴン）で構成された３次元オブジェクトデータ（ポリゴンの頂点（代表点）の座標値など）に対して、オブジェクトの形状や動き等を表現するためのジオメトリ処理（座標値演算処理）を行い、そして、ジオメトリ処理によるポリゴン定義情報（使用するポリゴンの形状およびその描画位置、ポリゴンを構成する素材の種類、色調、質感等の指定）をその内容とするディスプレイリストを生成する。オブジェクト制御部２０２、倍率算出部２０８、奥行き算出部２１０、およびビュー算出部２１２は、例えばメインＣＰＵ５０８によって実現される。

ＧＰＵ５１０は、描画コンテクスト（ポリゴン素材を含む描画用のデータ）を保持しており、メインＣＰＵ５０８から通知されるディスプレイリストに従って必要な描画コンテクストを読み出してレンダリング処理（描画処理）を行い、フレームメモリ５１１にポリゴンを描画する機能を有する半導体デバイスである。ＧＰＵ５１０は、フレームメモリ５１１をテクスチャメモリとしても使用できる。そのため、フレームメモリ５１１上のピクセルイメージをテクスチャとして、描画するポリゴンに貼り付けることができる。モデル変換部２０６、ビュー変換部２１４、および透視変換部２１６は、例えばＧＰＵ５１０によって実現される。

メインＤＭＡＣ５００は、メインバスＢ１に接続されている各回路を対象としてＤＭＡ転送制御を行うとともに、バスインターフェイス５０６の状態に応じて、サブバスＢ２に接続されている各回路を対象としてＤＭＡ転送制御を行う半導体デバイスであり、ＭＤＥＣ５０２は、メインＣＰＵ５０８と並列に動作し、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式あるいはＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式等で圧縮されたデータを伸張する機能を有する半導体デバイスである。

サブバスＢ２には、マイクロプロセッサなどで構成されるサブＣＰＵ５１６、ＲＡＭで構成されるサブメモリ５１８、サブＤＭＡＣ５１４、オペレーティングシステムなどの制御プログラムが記憶されているＲＯＭ５２０、サウンドメモリ５３８に蓄積された音データを読み出してオーディオ出力として出力する音声処理用半導体デバイス（ＳＰＵ（Sound Processing Unit））５３６、図示しないネットワークを介して外部装置と情報の送受信を行う通信制御部（ＡＴＭ）５３４、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録メディア５２４を装着するためのメディアドライブ５２２が接続されている。

記録メディア５２４は、エンタテインメント装置２０に、シナリオ格納部２００、オブジェクト制御部２０２、モデルデータ格納部２０４、モデル変換部２０６、倍率算出部２０８、奥行き算出部２１０、ビュー算出部２１２、ビュー変換部２１４、透視変換部２１６、および画像出力部２１８として機能させるプログラムを格納する。記録メディア５２４は、例えばＤＶＤ、ＰＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体記録装置等であってよい。エンタテインメント装置２０は、これらのプログラムを、記録メディア５２４から読み取って実行する。また、エンタテインメント装置２０は、例えばインターネット網等の通信回線を介して、これらのプログラムを取得してもよい。

入力部５２６は、ＲＯＭ５２０に記憶されている制御プログラムに従って各種動作を行う。サブＤＭＡＣ５１４は、バスインターフェイス５０６がメインバスＢ１とサブバスＢ２を切り離している状態においてのみ、サブバスＢ２に接続されている各回路を対象としてＤＭＡ転送などの制御を行う半導体デバイスである。また入力機構として、操作装置１４からの入力信号が入力される接続端子５２８、ＵＳＢ等の汎用的な接続端子として用いられる接続端子５３０、接続端子５３２を備える。

なお、エンタテインメント装置２０が有する複数の機能ブロックのそれぞれは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積ロジックＩＣによりハード的に実現されるものでもよく、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）や汎用計算機によりソフトウェア的に実現されてもよく、あるいは、部分的にハードウェアまたはソフトウェアで実現させた機能ブロックを組み合わせてもよい。

上記説明から明らかなように、本実施形態のエンタテインメント装置２０によれば、視点からの距離に応じてオブジェクトの大きさを変化させた上で透視変換を行うので、視点からの距離が長くなるに従ってオブジェクトの大きさを増大させれば、遠くのオブジェクトの識別のされ易さを向上させることができる。また、視点距離が増加するに従ってモデルデータの倍率を小さくするので、透視変換後のオブジェクトの画像上の大きさが予め定められた大きさ以下のときに当該オブジェクトを画面に表示しない処理を行う場合に、画面上に表示すべきオブジェクトの数を従来よりも早めに減少させることができ、エンタテインメント装置２０の処理負荷を低減することができる。さらに、エンタテインメント装置２０は、視点位置からの距離に応じて、オブジェクトを透視変換する前にディスプレイ１２に表示するか否か判定することができるので、従来のように、透視変換後のオブジェクトの大きさを評価してディスプレイ１２に表示させるか否かを判定していた構成に比べて、無駄に透視変換を行う確率を低くすることができ、エンタテインメント装置２０の処理負荷を低くすることができる。

また、本実施形態では、視点位置からの距離に応じてオブジェクトの大きさを変化させたが、他の例として、エンタテインメント装置２０は、視点位置からの距離に応じて、オブジェクトの特徴量を変化させてもよい。例えば、跳ねるオブジェクトに対しては、視点位置から離れるに従って、跳ねる高さを高くする、光るオブジェクトに対しては、視点位置から離れるに従って輝度を高くする、顔に特徴のあるキャラクタに対応するオブジェクトに対しては、視点位置から離れるに従って顔を大きくする等のいわゆるデフォルメの度合いを大きくする。顔に特徴のあるキャラクタに対応するオブジェクトの顔の大きさを、視点位置から離れるに従って大きくする他の例において、倍率の範囲毎に顔の大きさの異なるモデルデータをオブジェクトに対応付けてモデルデータ格納部２０４に予め格納しておき、モデル変換部２０６は、倍率算出部２０８が算出した倍率に応じて、対応するモデルデータをモデルデータ格納部２０４から読み出し、読み出したモデルデータに倍率算出部２０８から受け取った倍率を乗ずる。また、他の例として、視点位置から離れるに従って、特定のオブジェクトの周辺のオブジェクトの透明度を上げることにより、特定のオブジェクトを目立たせてもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施の形態に記載の範囲には限定されない。また、上記した実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にとって明らかである。さらに、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明の一実施形態に係るエンタテインメントシステム１０のシステム構成を示す図である。エンタテインメント装置２０の機能構成の一例を示すブロック図である。モデルデータ格納部２０４に格納されるデータの構造の一例を示す図である。倍率算出部２０８が視点距離から倍率を求める場合に用いる関数３０の一例を示す図である。視点距離が０からＮ_１の領域３２の範囲におけるキャラクタ４２の大きさの一例を説明するための概念図である。視点距離がＮ_０からＮ_１の領域３４の範囲におけるキャラクタ４２の大きさの一例を説明するための概念図である。視点距離がＦ_１以上の場合の表示画像４６の一例を説明するための概念図である。エンタテインメント装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。エンタテインメント装置２０のハードウェア構成の一例を示す図である。

符号の説明

１０・・・エンタテインメントシステム、１２・・・ディスプレイ、１４・・・操作装置、２０・・・エンタテインメント装置、２００・・・シナリオ格納部、２０２・・・オブジェクト制御部、２０４・・・モデルデータ格納部、２０４０・・・オブジェクトＩＤ、２０４２・・・属性、２０４４・・・頂点座標、２０６・・・モデル変換部、２０８・・・倍率算出部、２１０・・・奥行き算出部、２１２・・・ビュー算出部、２１４・・・ビュー変換部、２１６・・・透視変換部、２１８・・・画像出力部、３０・・・関数、３２、３４、３６、３８・・・領域、４０・・・家、４２・・・キャラクタ、４６・・・表示画像、５００・・・メインＤＭＡＣ、５０２・・・ＭＤＥＣ、５０４・・・メインメモリ、５０６・・・バスインターフェイス、５０８・・・メインＣＰＵ、５１０・・・ＧＰＵ、５１１・・・フレームメモリ、５１２・・・ＣＲＴＣ、５１４・・・サブＤＭＡＣ、５１６・・・サブＣＰＵ、５１８・・・サブメモリ、５２０・・・ＲＯＭ、５２２・・・メディアドライブ、５２４・・・記録メディア、５２６・・・入力部、５２８、５３０、５３２・・・接続端子、５３４・・・ＡＴＭ、５３６・・・ＳＰＵ、５３８・・・サウンドメモリ、Ｂ１・・・メインバス、Ｂ２・・・サブバス

Claims

ワールド座標系に配置され、３次元座標で定義される固有の大きさを持つオブジェクトを、ワールド座標系で定められた視点の座標を原点とし、かつ当該視点の座標からの視線方向をｚ軸とする視点座標系に変換し、変換した前記オブジェクトを、視点座標系の原点を基準として、視点座標系のｚ軸に垂直な平面であるスクリーン座標系に透視変換し、前記オブジェクトが透視変換されたスクリーン座標系の一部を、ディスプレイに表示させるオブジェクト表示装置であって、
ワールド座標系において、前記視点の座標から前記オブジェクトまでの距離、あるいは前記視点の座標から前記オブジェクトまでの前記視線方向についての距離である視点距離を算出する奥行き算出部と、
前記奥行き算出部が算出した視点距離に基づいて、
１）前記視点距離が０より大きく予め定められた第１の距離以下の範囲においては、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を１とし、前記視点距離が前記第１の距離から前記第１の距離よりも長い第２の距離までの範囲においては、前記視点距離が増加するに従って前記倍率を１から増大させることで、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を算出するか、又は、
２）前記視点距離が前記第１の距離から前記第２の距離までの範囲においては、前記視点距離が増加するに従って前記倍率を１から増大させ、前記視点距離が前記第２の距離から前記第２の距離よりも長い第３の距離までの範囲においては、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を前記第２の距離における倍率のままとする、
ことで、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を算出する倍率算出部と、
前記倍率算出部が算出した前記倍率を前記オブジェクトの固有の大きさに乗ずることにより、前記オブジェクトの大きさを算出し、算出した大きさの前記オブジェクトを、ワールド座標系に配置するオブジェクト配置部と、
前記オブジェクト配置部がワールド座標系に配置した前記オブジェクトを視点座標系に変換するビュー変換部と、
前記ビュー変換部が変換した前記オブジェクトを、視点座標系の原点を基準として、スクリーン座標系に透視変換する透視変換部と、
前記透視変換部によって前記オブジェクトが透視変換された前記スクリーン座標系の一部を前記ディスプレイに表示させる表示制御部と、
を備えることを特徴とするオブジェクト表示装置。
請求項１に記載のオブジェクト表示装置であって、
前記オブジェクトのそれぞれには、３次元座標で定義される固有の大きさを有し、前記オブジェクトどうしがワールド座標系上で接触または重なり合っているか否かを判定するためのコリジョンモデルが対応付けられており、
前記オブジェクト配置部は、
前記倍率算出部によって前記オブジェクトの固有の大きさに乗じられた前記倍率を、当該オブジェクトに対応付けられた前記コリジョンモデルの固有の大きさに乗ずることにより、当該オブジェクトに対応付けられた前記コリジョンモデルの大きさを算出し、算出した大きさの前記コリジョンモデルをワールド座標系にさらに配置すること、
を特徴とするオブジェクト表示装置。
請求項１に記載のオブジェクト表示装置であって、
前記オブジェクトのそれぞれには、３次元座標で定義される固有の大きさを有し、前記オブジェクトどうしがワールド座標系上で接触または重なり合っているか否かを判定するためのコリジョンモデルが対応付けられており、
前記倍率算出部は、
前記奥行き算出部によって算出された前記視点距離に基づいて、前記コリジョンモデルが対応付けられている前記オブジェクトに対して適用される前記規則とは異なる規則を用いて、前記コリジョンモデルの固有の大きさに対する倍率をさらに算出し、
前記オブジェクト配置部は、
前記倍率算出部が前記コリジョンモデルに対して算出した前記倍率を、前記コリジョンモデルの固有の大きさに乗ずることにより、前記コリジョンモデルの大きさをさらに算出し、算出した大きさの前記コリジョンモデルをワールド座標系にさらに配置すること、
を特徴とするオブジェクト表示装置。
請求項１に記載のオブジェクト表示装置であって、
前記倍率算出部は、
前記視点距離が前記第３の距離以上で、かつ前記第３の距離よりも大きい第４の距離以下の範囲においては、前記視点距離が増加するに従って前記倍率を０まで減少させ、前記視点距離が前記第４の距離よりも長い範囲においては、前記倍率を０と算出し、
前記オブジェクト配置部は、
前記倍率算出部によって前記倍率が０と算出された前記オブジェクトをワールド座標系に配置しないこと、
を特徴とするオブジェクト表示装置。
請求項１〜４のいずれかに記載のオブジェクト表示装置であって、
前記オブジェクト表示装置は、属性をそれぞれ有する複数のオブジェクトを表示し、
前記倍率算出部は、前記複数のオブジェクトのそれぞれが有する前記属性毎に異なる前記規則を適用させ、前記複数のオブジェクトのそれぞれについての前記倍率を算出すること、
を特徴とするオブジェクト表示装置。
オブジェクトに対して前記視点距離の算出処理を適用するか否かを決定する算出規則を格納したモデルデータ格納部を有し、
前記奥行き算出部は、前記モデルデータ格納部を参照して、前記視点距離の算出処理を適用するオブジェクトのうち、前記算出処理を適用しないオブジェクトと関係が強いオブジェクトに対して、前記オブジェクトの大きさの変更を禁止する、請求項１記載のオブジェクト表示装置。
ワールド座標系に配置され、３次元座標で定義される固有の大きさを持つオブジェクトを、ワールド座標系で定められた視点の座標を原点とし、かつ当該視点の座標からの視線方向をｚ軸とする視点座標系に変換し、変換した前記オブジェクトを、視点座標系の原点を基準として、視点座標系のｚ軸に垂直な平面であるスクリーン座標系に透視変換し、前記オブジェクトが透視変換されたスクリーン座標系の一部を、ディスプレイに表示させるオブジェクト表示装置のオブジェクト表示方法であって、
前記オブジェクト表示装置は、
ワールド座標系において、前記視点の座標から前記オブジェクトまでの距離、あるいは前記視点の座標から前記オブジェクトまでの前記視線方向についての距離である視点距離を算出するステップと、
算出した視点距離に基づいて、
１）前記視点距離が０より大きく予め定められた第１の距離以下の範囲においては、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を１とし、前記視点距離が前記第１の距離から前記第１の距離よりも長い第２の距離までの範囲においては、前記視点距離が増加するに従って前記倍率を１から増大させることで、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を算出するか、又は、
２）前記視点距離が前記第１の距離から前記第２の距離までの範囲においては、前記視点距離が増加するに従って前記倍率を１から増大させ、前記視点距離が前記第２の距離から前記第２の距離よりも長い第３の距離までの範囲においては、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を前記第２の距離における倍率のままとするステップと、
算出した前記倍率を前記オブジェクトの固有の大きさに乗ずることにより、前記オブジェクトの大きさを算出し、算出した大きさの前記オブジェクトを、ワールド座標系に配置するステップと、
ワールド座標系に配置した前記オブジェクトを視点座標系に変換するステップと、
変換した前記オブジェクトを、視点座標系の原点を基準として、スクリーン座標系に透視変換するステップと、
前記オブジェクトが透視変換された前記スクリーン座標系の一部を前記ディスプレイに表示させるステップと、
を実行することを特徴とするオブジェクト表示方法。
前記オブジェクト表示装置は、
オブジェクトに対して前記視点距離の算出処理を適用するか否かを決定する算出規則を格納したモデルデータ格納部を参照して、前記視点距離の算出処理を適用するオブジェクトのうち、前記算出処理を適用しないオブジェクトと関係が強いオブジェクトに対して、前記オブジェクトの大きさの変更を禁止するステップを更に実行することを特徴とする請求項７記載のオブジェクト表示方法。
ワールド座標系に配置され、３次元座標で定義される固有の大きさを持つオブジェクトを、ワールド座標系で定められた視点の座標を原点とし、かつ当該視点の座標からの視線方向をｚ軸とする視点座標系に変換し、変換した前記オブジェクトを、視点座標系の原点を基準として、視点座標系のｚ軸に垂直な平面であるスクリーン座標系に透視変換し、前記オブジェクトが透視変換されたスクリーン座標系の一部を、ディスプレイに表示させるオブジェクト表示装置を制御するプログラムであって、
前記オブジェクト表示装置に、
ワールド座標系において、前記視点の座標から前記オブジェクトまでの距離、あるいは前記視点の座標から前記オブジェクトまでの前記視線方向についての距離である視点距離を算出するステップと、
算出した視点距離に基づいて、
１）前記視点距離が０より大きく予め定められた第１の距離以下の範囲においては、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を１とし、前記視点距離が前記第１の距離から前記第１の距離よりも長い第２の距離までの範囲においては、前記視点距離が増加するに従って前記倍率を１から増大させることで、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を算出するか、又は、
２）前記視点距離が前記第１の距離から前記第２の距離までの範囲においては、前記視点距離が増加するに従って前記倍率を１から増大させ、前記視点距離が前記第２の距離から前記第２の距離よりも長い第３の距離までの範囲においては、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を前記第２の距離における倍率のままとするステップと、
算出した前記倍率を前記オブジェクトの固有の大きさに乗ずることにより、前記オブジェクトの大きさを算出し、算出した大きさの前記オブジェクトを、ワールド座標系に配置するステップと、
ワールド座標系に配置した前記オブジェクトを視点座標系に変換するステップと、
変換した前記オブジェクトを、視点座標系の原点を基準として、スクリーン座標系に透視変換するステップと、
前記オブジェクトが透視変換された前記スクリーン座標系の一部を前記ディスプレイに表示させるステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
前記オブジェクト表示装置に、
オブジェクトに対して前記視点距離の算出処理を適用するか否かを決定する算出規則を格納したモデルデータ格納部を参照して、前記視点距離の算出処理を適用するオブジェクトのうち、前記算出処理を適用しないオブジェクトと関係が強いオブジェクトに対して、前記オブジェクトの大きさの変更を禁止するステップを実行させることを特徴とする請求項９記載のプログラム。
請求項９に記載のプログラムを記憶した前記オブジェクト表示装置によって読み取り可能な記憶媒体。
プレイヤからの操作入力に応じて、ワールド座標系に配置されたオブジェクトの座標を変化させ、変化させた前記オブジェクトを透視変換してディスプレイに表示する機能を有するゲームを実行するエンタテインメント装置であって、
前記プレイヤからの入力を受け付ける入力部と、
前記入力部が受け付けた前記プレイヤからの入力に応じて、ワールド座標系内の前記オブジェクトの座標を変化させるオブジェクト制御部と、
前記入力部が受け付けた前記プレイヤからの入力に応じて、ワールド座標系内の視点の座標および前記視点の座標からの視線の方向を算出するビュー算出部と、
前記オブジェクト毎に３次元座標で定義される固有の大きさを格納するモデルデータ格納部と、
ワールド座標系に配置される、固有の大きさが与えられたオブジェクトを、前記ビュー算出部が算出した前記視点の座標を原点とし、かつ前記ビュー算出部が算出した前記視線の方向をｚ軸とする視点座標系に変換し、変換した前記オブジェクトを、視点座標系の原点を基準として、視点座標系のｚ軸に垂直な平面であるスクリーン座標系に透視変換し、前記オブジェクトが透視変換されたスクリーン座標系の一部を、前記ディスプレイに表示させるオブジェクト表示部と、を備え、
前記オブジェクト表示部は、
ワールド座標系において、前記視点の座標から前記オブジェクトまでの距離、あるいは前記視点の座標から前記オブジェクトまでの前記視線方向についての距離である視点距離を算出する奥行き算出部と、
前記奥行き算出部が算出した視点距離に基づいて、
１）前記視点距離が０より大きく予め定められた第１の距離以下の範囲においては、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を１とし、前記視点距離が前記第１の距離から前記第１の距離よりも長い第２の距離までの範囲においては、前記視点距離が増加するに従って前記倍率を１から増大させることで、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を算出するか、又は、
２）前記視点距離が前記第１の距離から前記第２の距離までの範囲においては、前記視点距離が増加するに従って前記倍率を１から増大させ、前記視点距離が前記第２の距離から前記第２の距離よりも長い第３の距離までの範囲においては、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を前記第２の距離における倍率のままとする、
ことで、前記オブジェクトの固有の大きさに対する倍率を算出する倍率算出部と、
前記倍率算出部が算出した前記倍率を前記オブジェクトの固有の大きさに乗ずることにより、前記オブジェクトの大きさを算出し、算出した大きさの前記オブジェクトを、ワールド座標系内に配置するオブジェクト配置部と、
前記オブジェクト配置部がワールド座標系内に配置した前記オブジェクトを視点座標系に変換するビュー変換部と、
前記ビュー変換部が変換した前記オブジェクトを、視点座標系の原点を基準として、スクリーン座標系に透視変換する透視変換部と、
前記透視変換部によって前記オブジェクトが透視変換された前記スクリーン座標系の一部を前記ディスプレイに表示させる表示制御部と、
を有するエンタテインメント装置。
前記奥行き算出部は、オブジェクトに対して前記視点距離の算出処理を適用するか否かを決定する算出規則を格納したモデルデータ格納部を参照して、前記視点距離の算出処理を適用するオブジェクトのうち、前記算出処理を適用しないオブジェクトと関係が強いオブジェクトに対して、前記オブジェクトの大きさの変更を禁止するステップを更に実行することを特徴とする請求項１２記載のエンタテインメント装置。